Почему опреснение не спасет штаты, зависящие от воды реки Колорадо

Штаты, зависящие от пострадавшей от засухи реки Колорадо, все чаще обращаются к опреснению воды как к способу восполнить дефицит воды в реке и повысить водоснабжение на западе США.

Федеральные чиновники ищут альтернативные способы получения воды. продолжают вводить обязательные отключения воды для штатов, питающихся рекой Колорадо, которая обеспечивает водой и электричеством более 40 миллионов человек.

Опреснение (или опреснение) — это сложный процесс, который включает в себя отфильтровывание солей и бактерий из океанской воды для получения безопасной питьевой воды для водопровода. Хотя в США существует более дюжины опреснительных установок, в основном в Калифорнии, существующие установки не в состоянии заменить количество воды, которое теряет река Колорадо.

«Опреснение океанской воды имеет огромную привлекательность», — сказал Роберт Гленнон, почетный профессор права и исследователь водной политики Аризонского университета. «Мысль состоит в том, что если мы сможем просто достать соль из воды, все можно будет исправить. Но это своего рода песня сирены, которая станет плохой».

По словам экспертов по водной политике, опреснительные установки являются дорогостоящими в эксплуатации, требуют огромного количества энергии и трудны в управлении экологически безопасным способом.

Дебаты о том, может ли опреснение решить проблему пересыхания реки Колорадо, развернулись в то время, когда историческая мегазасуха охватила западную часть США, вызвав самые засушливые два десятилетия в регионе. как минимум через 1,200 лет. Уровень воды в двух крупнейших водохранилищах страны, озерах Мид и Пауэлл, достиг самого низкого уровня за всю историю наблюдений.

Администрация Байдена призвала семь штатов в бассейне реки Колорадо сэкономить от 2 до 4 миллионов акров футов воды, или до трети среднего стока реки. Но управляющие водными ресурсами говорят, что по мере ухудшения засушливых условий в бассейне потребуется гораздо более радикальная экономия.

Кэтрин Соренсен, которая руководит исследованиями в Центре водной политики Кайла в Университете штата Аризона, сказала, что, хотя на Западе был достигнут значительный прогресс в области сохранения воды, река Колорадо сильно перегружена, а низкий уровень водохранилища «чрезвычайно проблематичен».

«Мы берем из реки больше воды, чем Мать-природа может дать», — сказал Соренсен. «Река — очень важный ресурс для всех нас».

Поскольку опреснение является засухоустойчивым процессом, некоторые утверждают, что штаты с такими сооружениями могут стать менее зависимыми от воды из реки Колорадо. Но стоимость опреснения высока по сравнению со стоимостью импортируемой речной воды, и процесс требует много энергии для отделения солей и других растворенных твердых веществ от воды.

Для работы крупных электростанций требуются «десятки мегаватт», по данным Министерство энергетики, и потребление энергии является самой большой составляющей операционных расходов на опреснение, составляя около 36% от общих эксплуатационных расходов.

Например, опреснительная установка Карлсбад в Сан-Диего, штат Калифорния, требует для работы около 35 мегаватт электроэнергии. (Для сравнения, 1 мегаватт энергии достаточно для работы небольшого города, а 1,000 мегаватт достаточно для питания города среднего размера). Завод производит в среднем 50 миллионов галлонов в день, что составляет лишь около 10% от общего объема питьевой воды, необходимой Сан-Диего.

Стоимость опресненной воды в Карловых Варах оценивается в 2,725 долларов за акр-фут. недавний анализ экономист-эколог Майкл Ханеманн из Университета штата Аризона. Это значительно больше, чем сумма, которую Управление водоснабжения округа Сан-Диего платит за воду, полученную из реки Колорадо и дельты реки Сакраменто-Сан-Хоакин. В прошлом году Управление водного хозяйства предложил увеличить его ставку до 1,579 долларов за акр-фут для неочищенной воды в 2023 году.

«Технология опреснения воды значительно улучшилась, и теперь это практически реально сделать», — сказал Джей Лунд, содиректор Научного центра водоразделов Калифорнийского университета в Дэвисе. «Но это возможно только в том случае, если вы готовы заплатить много денег».

Эксперты по водной политике также давно обсуждают возможность использования воды из моря Кортеса в Мексике, ближайшего моря к Аризоне. Фактически, официальные лица Аризоны в декабре проголосовали за продвижение изучения проекта стоимостью 5 миллиардов долларов, возглавляемого израильской компанией, по строительству завода по опреснению морской воды в Мексике и транспортировке ее по трубопроводу, который пройдет через национальный памятник «Кактус для органов».

Компания, руководящая этим проектом, заявила, что поставит в Аризону до 1 миллиона акров футов воды, что примерно соответствует объему, который центральная и южная части штата использовали из реки Колорадо в 2022 году. Первым этапом плана будет единый трубопровод, который будет транспортировать около 300,000 1 акров футов воды в Аризону, а будущие трубы подадут до XNUMX миллиона акров футов.

Если опресненная вода должны были стоить от 2,000 до 3,000 долларов за акр-фут для завода в Мексике, тогда затраты потенциально могут составить почти 1 миллиард долларов в год на 300,000 3 акров-футов воды. И стоимость может достигать почти 1 миллиардов долларов в год за XNUMX миллион акров-футов воды.

Опреснение также связано с экологическими издержками. В дополнение к выбросам парниковых газов, возникающим в результате большого количества энергии, необходимой для работы, в процессе остается остаточный рассол или концентрированная соленая вода, которая может повысить соленость морской воды и в результате повредить местные морские системы и качество воды.

Рассол может содержать токсичные металлы, такие как ртуть, кобальт, медь, железо, цинк и никель, а также пестициды и кислоты, вызывают необратимые изменения в окружающей среде.

«Трудно масштабировать проекты по опреснению, потому что опреснение чрезвычайно дорого, и есть реальные проблемы с утилизацией оставшегося рассола», — сказал Соренсен.

Одно исследование опубликованные в журнале ScienceDirect, обнаружили, что объемы соляного раствора превышают большинство отраслевых оценок и составляют в среднем полтора галлона на каждый галлон произведенной пресной воды. Авторы настоятельно рекомендовали стратегии управления рассолом, которые ограничивают негативное воздействие на окружающую среду и снижают экономические затраты на утилизацию.

Однако наиболее распространенной в настоящее время практикой является сброс оставшегося рассола обратно в океан. что привело к гибель популяций рыб и кораллов, а также повреждение водорослей и личинок рыб.

Калифорнийские регулирующие органы в прошлом году отказали в строительстве опреснительной установки в Хантингтон-Бич стоимостью 1.4 миллиарда долларов, сославшись не только на стоимость воды, но и на опасность для морской жизни и риски, связанные с повышением уровня моря и наводнениями.

Опреснение будет полезно в некоторых районах страны, особенно по мере снижения эксплуатационных расходов и проведения дополнительных исследований по утилизации рассола. Но эксперты по водной политике предложили альтернативы, которые в настоящее время менее дороги и энергоемки и не представляют опасности для окружающей среды.

Лунд сказал, что малоценное сельское хозяйство под паром является более дешевой и лучшей альтернативой с точки зрения страны и штата, поскольку в сельском хозяйстве используется примерно 80% воды реки Колорадо. «Это самый дешевый и устойчивый способ вернуть систему в равновесие», — сказал Лунд.

По словам Гленнона, повторное использование сточных вод, сохранение воды и поощрение перераспределения воды — это другие устойчивые решения проблемы нехватки воды, которые должны иметь приоритет перед опреснением.

«Опреснение — это не серебряная пуля. Есть огромные проблемы», — сказал Гленнон. «Мы можем это сделать, в этом нет никаких сомнений, но это не единственный вариант».